Caméra ultrasonore : nouveau concept de mesure ultrasonore par transmission par focalisation cylindrique en configuration croisée

par Djelloul Reguieg

Thèse de doctorat en Sciences. Mécanique, acoustique et électronique

Sous la direction de Pascal Laugier.

Soutenue en 2008

à Paris 6 .


  • Résumé

    De récents progrès technologiques ont été réalisés pour l’obtention d’images quantitatives ultrasonores d'os en utilisant deux matrices (24x24 éléments) de capteurs [Gomez et al. Ultrasound Med Biol 2002;28:1285-93. ]. Cependant, l'électronique de contrôle est complexe et coûteuse. Pour surmonter cette limitation, nous avons développé un nouveau dispositif, fondé sur l’utilisation de réseaux linéaires de capteurs 1-D à focalisation cylindrique croisée. L'intersection des deux lignes de focalisation (une à l'émission, l’autre à la réception, orientée à 90° l’une par rapport à l'autre) détermine la zone de mesure [Ermert et al, IEEE Ultrasonic symposium, 2000, pp 1611-14]. Le nombre de capteurs élémentaires de chaque matrice est considérablement réduit ainsi que la complexité de l'électronique et le coût de fabrication. Dans une première phase d’expérimentation in vitro, nous avons démontré la pertinence de cette approche en tirs croisés sur des fantômes et sur des tranches d’os trabéculaire humain avec des capteurs rectangulaires mono-éléments à focalisation cylindrique, de fréquence centrale 0. 5 MHz. Il est apparu que cette configuration de tir entraînait une distorsion du signal et une réduction de la bande passante utile comparée à la technique de référence utilisant des capteurs à focalisation sphérique. La modélisation de la fonction de transfert a permis de montrer que ce résultat était une conséquence de la diffraction et du déphasage qui existe entre le front d’onde transmis et la surface du capteur en réception. Néanmoins, pour les spécimens osseux, les valeurs de pente d’atténuation restent fortement corrélées aux mesures de référence (R2 = 0. 7), validant ainsi la technique en tirs croisés. Le prototype comporte deux réseaux linéaires de 72 capteurs (92 mm de longueur, pitch de 1. 25 mm, fréquence centrale 0. 5 MHz). Le choix de l’ouverture est réglable, et le dispositif peut fonctionner en focalisation électronique ou synthétique. De premières images in vivo ont été obtenues, faisant apparaître des artéfacts importants. Ceux-ci sont attribués à l’hétérogénéité du volume osseux d’interaction. L’importance de ces artéfacts peut être réduite par un traitement approprié du signal tel que l’apodisation des ouvertures d’émission et de réception et un fenêtrage des signaux radiofréquences

  • Titre traduit

    Quantitative ultrasound measurement of bone using cylindral crossed beam forming


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Informations

  • Détails : 1 vol. (VI-181 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 169-171. 35 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2008 360
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